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數學史故事

發布時間: 2021-08-27 01:09:49

數學史有哪些感人的故事,在線等,急!

華羅庚一生都是在國難中掙扎。他常說他的一生中曾遭遇三大劫難。自先是在他童年時,家貧,失學,患重病,腿殘廢。第二次劫難是抗日戰爭期間,孤立閉塞,資料圖書缺乏。第三次劫難是「文化大革命」,家被查抄,手槁散失,禁止他去圖書館,將他的助手與學生分配到外地等。在這等惡劣的環境下,要堅持工作,做出成就,需付出何等努力,需怎樣堅強的毅力是可想而知的. 早在40年代,華羅庚已是世界數論界的領袖數學家之一。但他不滿足,不停步,寧肯另起爐灶,離開數論,去研究他不熟悉的代數與復分析,這又需要何等的毅力尋勇氣! 華羅庚善於用幾句形象化的語言將深刻的道理說出來。這些語言簡意深,富於哲理,令人難忘。早在 SO年代,他就提出「天才在於積累,聰明在於勤奮」。 華羅庚雖然聰明過人,但從不提及自己的天分,而把比聰明重要得多的「勤奮」與「積累」作為成功的鑰匙,反復教育年青人,要他們學數學做到「拳不離手,曲不離口」,經常鍛煉自己。50年代中期,針對當時數學研究所有些青年,做出一些成果後,產生自滿情緒,或在同一水平上不斷寫論文的傾問,華羅庚及時提出:「要有速度,還要有加速度。」所謂「速度」就是要出成果,所謂『加速度」就是成果的質量要不斷提高。「文化大革命」剛結束的,一些人,特別是青年人受到不良社會風氣的影響,某些部門,急於求成,頻繁地要求報成績、評獎金等不符合科學規律的做法,導致了學風敗壞。表現在粗製濫造,爭名奪利,任意吹噓。 1978年他在中國數學會成都會議上語重心長地提出:「早發表,晚評價。」後來又進一步提出:「努力在我,評價在人。」這實際上提出了科學發展及評價科學工作的客觀規律,即科學工作要經過歷史檢驗才能逐步確定其真實價值,這是不依賴人的主觀意志為轉移的客 觀規律。」 華羅庚從不隱諱自己的弱點,只要能求得學問, 他寧肯暴露弱點。在他古稀之年去英國訪問時,他把成語「不要班門弄斧」改成「弄斧必到班門」來鼓勵自己。實際上,前一句話是要人隱諱缺點,不要暴露。華羅庚每到一個大學,是講別人專長的東西,從而得到幫助呢,還是對別人不專長的,把講學變成形式主義走過場?華羅庚選擇前者,也就是「弄等必到班門」。早在50年代,華羅庚在《數論導引》的序言里就把搞數學比作下棋,號召大家找高手下,即與大數學家較量。中國象棋有個規則,那就是「觀棋不語真君子,落子無悔大丈夫」。1981年,在淮南煤礦的一次演講中,華羅康指出:「觀棋不語非君子,互相幫助;落子有悔大丈夫,改正缺點。」意思是當你見到別人搞的東西有毛病時,一定要說,另一方面,當你發現自己搞的東西有毛病時,一定要修正。這才是「君子」與「丈夫」。針對一些人遇到困難就退縮,缺乏堅持到底的精神,華羅庚在給金壇中學寫的條幅中寫道:「人說不到黃河心不死,我說到了黃河心更堅。」 人老了,精力要衰退,這是自然規律。華羅庚深知年齡是不饒人的。1979年在英國時,他指出:「村老易空,人老易松,科學之道,戒之以空,戒之以松,我願一輩子從實以終。」這也可以說是他以最大的決心向自己的衰老作抗衡的「決心書」,以此鞭策他自己。在華羅索第二次心肌梗塞發病的,在醫院中仍堅持工作,他指出:「我的哲學不是生命盡量延長,而是晝多做工作。」生病就該聽醫生的話,好好休息。但他這種頑強的精神還是可貴的。 總之,華羅庚的一切論述都貫穿一個總的精神,就是不斷拼搏,不斷奮進。

⑵ 數學史的數學的故事

華羅庚一生都是在國難中掙扎。他常說他的一生中曾遭遇三大劫難。自先是在他童年時,家貧,失學,患重病,腿殘廢。第二次劫難是抗日戰爭期間,孤立閉塞,資料圖書缺乏。第三次劫難是「文化大革命」,家被查抄,手槁散失,禁止他去圖書館,將他的助手與學生分配到外地等。在這等惡劣的環境下,要堅持工作,做出成就,需付出何等努力,需怎樣堅強的毅力是可想而知的.早在40年代,華羅庚已是世界數論界的領袖數學家之一。但他不滿足,不停步,寧肯另起爐灶,離開數論,去研究他不熟悉的代數與復分析,這又需要何等的毅力尋勇氣!華羅庚善於用幾句形象化的語言將深刻的道理說出來。這些語言簡意深,富於哲理,令人難忘。早在SO年代,他就提出「天才在於積累,聰明在於勤奮」。華羅庚雖然聰明過人,但從不提及自己的天分,而把比聰明重要得多的「勤奮」與「積累」作為成功的鑰匙,反復教育年青人,要他們學數學做到「拳不離手,曲不離口」,經常鍛煉自己。50年代中期,針對當時數學研究所有些青年,做出一些成果後,產生自滿情緒,或在同一水平上不斷寫論文的傾問,華羅庚及時提出:「要有速度,還要有加速度。」所謂「速度」就是要出成果,所謂『加速度」就是成果的質量要不斷提高。「文化大革命」剛結束的,一些人,特別是青年人受到不良社會風氣的影響,某些部門,急於求成,頻繁地要求報成績、評獎金等不符合科學規律的做法,導致了學風敗壞。表現在粗製濫造,爭名奪利,任意吹噓。1978年他在中國數學會成都會議上語重心長地提出:「早發表,晚評價。」後來又進一步提出:「努力在我,評價在人。」這實際上提出了科學發展及評價科學工作的客觀規律,即科學工作要經過歷史檢驗才能逐步確定其真實價值,這是不依賴人的主觀意志為轉移的客觀規律。」華羅庚從不隱諱自己的弱點,只要能求得學問,他寧肯暴露弱點。在他古稀之年去英國訪問時,他把成語「不要班門弄斧」改成「弄斧必到班門」來鼓勵自己。實際上,前一句話是要人隱諱缺點,不要暴露。華羅庚每到一個大學,是講別人專長的東西,從而得到幫助呢,還是對別人不專長的,把講學變成形式主義走過場?華羅庚選擇前者,也就是「弄等必到班門」。早在50年代,華羅庚在《數論導引》的序言里就把搞數學比作下棋,號召大家找高手下,即與大數學家較量。中國象棋有個規則,那就是「觀棋不語真君子,落子無悔大丈夫」。1981年,在淮南煤礦的一次演講中,華羅康指出:「觀棋不語非君子,互相幫助;落子有悔大丈夫,改正缺點。」意思是當你見到別人搞的東西有毛病時,一定要說,另一方面,當你發現自己搞的東西有毛病時,一定要修正。這才是「君子」與「丈夫」。針對一些人遇到困難就退縮,缺乏堅持到底的精神,華羅庚在給金壇中學寫的條幅中寫道:「人說不到黃河心不死,我說到了黃河心更堅。」人老了,精力要衰退,這是自然規律。華羅庚深知年齡是不饒人的。1979年在英國時,他指出:「村老易空,人老易松,科學之道,戒之以空,戒之以松,我願一輩子從實以終。」這也可以說是他以最大的決心向自己的衰老作抗衡的「決心書」,以此鞭策他自己。在華羅索第二次心肌梗塞發病的,在醫院中仍堅持工作,他指出:「我的哲學不是生命盡量延長,而是晝多做工作。」生病就該聽醫生的話,好好休息。但他這種頑強的精神還是可貴的。總之,華羅庚的一切論述都貫穿一個總的精神,就是不斷拼搏,不斷奮進。

⑶ 數學史上有哪些著名的經典故事

尼爾斯·亨利克·阿貝爾(1802年8月5日-1829年4月6日),挪威數學家,在很多數學領域做出了開創性的工作。他最著名的一個結果是首次完整給出了高於四次的一般代數方程沒有一般形式的代數解的證明。這個問題是他那時最著名的未解決問題之一,懸疑達250多年。他也是橢圓函數領域的開拓者,阿貝爾函數的發現者。盡管阿貝爾成就極高,卻在生前沒有得到認可,他的生活非常貧困。

在1828年冬天,阿貝爾的病逐漸嚴重起來。在他聖誕節去芬羅蘭(Froland)探他的未婚妻克萊利·肯姆普(Crelly Kemp)期間,病情便更惡化。到1829年1月時,他已知自己壽命不長,出血的症狀已無法否認。直至1829年4月6日凌晨,阿貝爾去世了,他的未婚妻堅持不要他人之助照顧阿貝爾,「單獨佔有這最後的時刻」。







⑷ 數學史小故事

德國著名大科學家高斯(1777~1855)出生在一個貧窮的家庭。高斯在還不會講話就自己學計算,在三歲時有一天晚上他看著父親在算工錢時,還糾正父親計算的錯誤。

長大後他成為當代最傑出的天文學家、數學家。他在物理的電磁學方面有一些貢獻,現在電磁學的一個單位就是用他的名字命名。數學家們則稱呼他為「數學王子」。

他八歲時進入鄉村小學讀書。教數學的老師是一個從城裡來的人,覺得在一個窮鄉僻壤教幾個小猢猻讀書,真是大材小用。而他又有些偏見:窮人的孩子天生都是笨蛋,教這些蠢笨的孩子念書不必認真,如果有機會還應該處罰他們,使自己在這枯燥的生活里添一些樂趣。

這一天正是數學教師情緒低落的一天。同學們看到老師那抑鬱的臉孔,心裡畏縮起來,知道老師又會在今天捉這些學生處罰了。

「你們今天替我算從1加2加3一直到100的和。誰算不出來就罰他不能回家吃午飯。」老師講了這句話後就一言不發的拿起一本小說坐在椅子上看去了。

教室里的小朋友們拿起石板開始計算:「1加2等於3,3加3等於6,6加4等於10……」一些小朋友加到一個數後就擦掉石板上的結果,再加下去,數越來越大,很不好算。有些孩子的小臉孔漲紅了,有些手心、額上滲出了汗來。

還不到半個小時,小高斯拿起了他的石板走上前去。「老師,答案是不是這樣?」

老師頭也不抬,揮著那肥厚的手,說:「去,回去再算!錯了。」他想不可能這么快就會有答案了。

可是高斯卻站著不動,把石板伸向老師面前:「老師!我想這個答案是對的。」

數學老師本來想怒吼起來,可是一看石板上整整齊齊寫了這樣的數:5050,他驚奇起來,因為他自己曾經算過,得到的數也是5050,這個8歲的小鬼怎麼這樣快就得到了這個數值呢?

高斯解釋他發現的一個方法,這個方法就是古時希臘人和中國人用來計算級數1+2+3+…+n的方法。高斯的發現使老師覺得羞愧,覺得自己以前目空一切和輕視窮人家的孩子的觀點是不對的。他以後也認真教起書來,並且還常從城裡買些數學書自己進修並借給高斯看。在他的鼓勵下,高斯以後便在數學上作了一些重要的研究了。

⑸ 數學發展史上的小故事

八歲的高斯發現了數學定理

德國著名大科學家高斯(1777~1855)出生在一個貧窮的家庭。高斯在還不會講話就自己學計算,在三歲時有一天晚上他看著父親在算工錢時,還糾正父親計算的錯誤。

長大後他成為當代最傑出的天文學家、數學家。他在物理的電磁學方面有一些貢獻,現在電磁學的一個單位就是用他的名字命名。數學家們則稱呼他為「數學王子」。

他八歲時進入鄉村小學讀書。教數學的老師是一個從城裡來的人,覺得在一個窮鄉僻壤教幾個小猢猻讀書,真是大材小用。而他又有些偏見:窮人的孩子天生都是笨蛋,教這些蠢笨的孩子念書不必認真,如果有機會還應該處罰他們,使自己在這枯燥的生活里添一些樂趣。

這一天正是數學教師情緒低落的一天。同學們看到老師那抑鬱的臉孔,心裡畏縮起來,知道老師又會在今天捉這些學生處罰了。

「你們今天替我算從1加2加3一直到100的和。誰算不出來就罰他不能回家吃午飯。」老師講了這句話後就一言不發的拿起一本小說坐在椅子上看去了。

教室里的小朋友們拿起石板開始計算:「1加2等於3,3加3等於6,6加4等於10……」一些小朋友加到一個數後就擦掉石板上的結果,再加下去,數越來越大,很不好算。有些孩子的小臉孔漲紅了,有些手心、額上滲出了汗來。

還不到半個小時,小高斯拿起了他的石板走上前去。「老師,答案是不是這樣?」

老師頭也不抬,揮著那肥厚的手,說:「去,回去再算!錯了。」他想不可能這么快就會有答案了。

可是高斯卻站著不動,把石板伸向老師面前:「老師!我想這個答案是對的。」

數學老師本來想怒吼起來,可是一看石板上整整齊齊寫了這樣的數:5050,他驚奇起來,因為他自己曾經算過,得到的數也是5050,這個8歲的小鬼怎麼這樣快就得到了這個數值呢?

高斯解釋他發現的一個方法,這個方法就是古時希臘人和中國人用來計算級數1+2+3+…+n的方法。高斯的發現使老師覺得羞愧,覺得自己以前目空一切和輕視窮人家的孩子的觀點是不對的。他以後也認真教起書來,並且還常從城裡買些數學書自己進修並借給高斯看。在他的鼓勵下,高斯以後便在數學上作了一些重要的研究了。

⑹ 有關數學發展史的故事

畢達哥拉斯 (Pythagqras,約公元前885年至公元前400年間),從小就很聰明,一次他背著柴禾從街上走過,一位長者見他捆柴的方法與別人不同,便說:「這孩子有數學奇才,將來會成為一個大學者。」他聞聽此言,便摔掉柴禾南渡地中海到泰勒斯門下去求學。畢達哥拉斯本來就極聰明,經泰勒一指點,許多數學難題在他的手下便迎刃而解。其中,他證明了三角形的內角和等於180度;能算出你若要用瓷磚鋪地,則只有用正三角、正四角、正六角三種正多角磚才能剛好將地鋪滿,還證明了世界上只有五種正多面體,即:正4、6、8、12、20面體。他還發現了奇數、偶數、三角數、四角數、完全數、友數,直到畢達哥拉斯數。然而他最偉大的成就是發現了後來以他的名字命名的畢達哥拉斯定理(勾股弦定理),即:直角三角形兩直角邊為邊長的正方形的面積之和等於以斜邊為邊長的正方形的面積。據說,這是當時畢達哥拉斯在寺廟里見工匠們用方磚鋪地,經常要計算面積,於是便發明了此法。
畢達哥拉斯將數學知識運用得純熟之後,覺得不能只滿足於用來算題解題,於是他試著從數學領域擴大到哲學,用數的觀點去解釋一下世界。經過一番刻苦實踐,他提出「凡物皆數」的觀點,數的元素就是萬物的元素,世界是由數組成的,世界上的一切沒有不可以用數來表示的,數本身就是世界的秩序。畢達哥拉斯還在自己的周圍建立了一個青年兄弟會。在他死後大約200年,他的門徒們把這種理論加以研究發展,形成了一個強大的畢達哥拉斯學派。
一天,學派的成員們剛開完一個學術討論會,正坐著遊船出來領略山水風光,以驅散一天的疲勞。這天,風和日麗,海風輕輕的吹,盪起層層波浪,大家心裡很高興。一個滿臉鬍子的學者看著遼闊的海面興奮地說:「畢達哥拉斯先生的理論一點都不錯。你們看這海浪一層一層,波峰浪谷,就好像奇數、偶數相間一樣。世界就是數字的秩序。」「是的,是的。」這時一個正在搖槳的大個子插進來說:「就說這小船和大海吧。用小船去量海水,肯定能得出一個精確的數字。一切事物之間都是可以用數字互相表示的。」
「我看不一定。」這時船尾的一個學者突然提問了,他沉靜地說:「要是量到最後,不是整數呢?」
「那就是小數。」「要是小數既除不盡,又不能循環呢?」
「不可能,世界上的一切東西,都可以相互用數字直接准確地表達出來。」
這時,那個學者以一種不想再爭辯的口氣冷靜地說:「並不是世界上一切事物都可以用我們現在知道的數來互相表示,就以畢達哥拉斯先生研究最多的直角三角形來說吧,假如是等腰直角三角形,你就無法用一個直角邊准確地量出斜邊來。」
這個提問的學者叫希帕索斯(Hippasus),他在畢達哥拉斯學派中是一個聰明、好學、有獨立思考能力的青年數學家。今天要不是因為爭論,還不想發表自己這個新見解呢。那個搖槳的大個子一聽這話就停下手來大叫著:「不可能,先生的理論置之四海皆準。」希帕索斯眨了眨聰明的大眼,伸出兩手,用兩個虎口比成一個等腰直角三角形說:
「如果直邊是3,斜邊是幾?」
「4。」
「再准確些?」
「4.2。」
「再准確些?」
「4.24。」
「再准確些呢?」
大個子的臉漲得緋紅,一時答不上來。希帕索斯說:「你就再往後數上10位、20位也不能算是最精確的。我演算了很多次,任何等腰直角三角形的一邊與余邊,都不能用一個精確的數字表示出來。」這話像一聲晴天霹靂,全船立即響起一陣怒吼:「你敢違背畢達哥拉斯先生的理論,敢破壞我們學派的信條!敢不相信數字就是世界!」希帕索斯這時十分冷靜,他說:「我這是個新的發現,就是畢達哥拉斯先生在世也會獎賞我的。你們可以隨時去驗證。」可是人們不聽他的解釋,憤怒地喊著:「叛逆!先生的不肖門徒。」「打死他!批死他!」大鬍子沖上來,當胸給了他一拳。希帕索斯抗議著:「你們無視科學,你們竟這樣無理!」「捍衛學派的信條永遠有理。」這時大個子也沖了過來,猛地將他抱起:「我們給你一個最高的獎賞吧!」說著就把希帕索斯扔進了海里。藍色的海水很快淹沒了他的軀體,再也沒有出來。這時,天空飄過幾朵白雲,海面掠過幾只水鳥,一場風波過後,這地中海海濱又顯得那樣寧靜了。
一位很有才華的數學家就這樣被奴隸專制制度的學閥們毀滅了。但是這倒真使人們看清了希帕索斯的思想價值。這次事件後,畢達哥拉斯學派的成員們確實發現不但等腰直角三角形的直角邊無法去量准斜邊,而且圓的直徑也無法去量盡圓周,那個數字是3.1415926535897932384626……更是永遠也無法精確。慢慢地,他們感覺後悔了,後悔殺死希帕索斯的無理行動。他們漸漸明白了,明白了直覺並不是絕對可靠的,有的東西必須靠科學的證明;他們明白了,過去他們所認識的數字「0」,自然數等有理數之外,還有一些無限的不能循環的小數,這確實是一種新發現的數——應該叫它「無理數」。這個名字反映了數學的本來面貌,但也真實的記錄了畢達哥拉斯學派中學閥的蠻橫無理。
由無理數引發的數學危機一直延續到19世紀。1872年,德國數學家戴德金從連續性的要求出發,用有理數的「分割」來定義無理數,並把實數理論建立在嚴格的科學基礎上,從而結束了無理數被認為「無理」的時代,也結束了持續2000多年的數學史上的第一次大危機。

⑺ 數學歷史上100字的小故事

1、庫默爾屈就為一個中學教師時,有一天上課,在黑板上運算卻忘了七和九的乘積!他猶豫很久講不下去時,有學生說答案是61,他依著寫下了。

怎知另一聲音說他應該寫69。庫默爾當然曉得正確答案只有一個,至於是61、69或其他數目,他不能決定了。於是他開始分析,高聲說61是質數,不會是一個乘積,65是5的倍數,67也是質數69看來太大,所以答案是63吧!

2、公元前46年,羅馬統帥儒略·愷撒指定歷法。由於他出生在7月,為了表示他的偉大,決定將7月改為「儒略月」,連同所有的單月都規定為31天,雙月為30天。這樣一年多出一天,2月是古羅馬處死犯人的月份,為了減少處死的人數,將2月減少1天,為29天。

3、敘拉古的亥厄洛王叫金匠造一頂純金的皇冠,因懷疑裡面摻有銀,便請阿基米德鑒定。當他進入浴盆洗澡時,水漫溢到盆外,於是悟得不同質料的物體,雖然重量相同,但因體積不同,排去的水也必不相等。根據這一道理,就可以判斷皇冠是否摻假。

4、華羅庚上中學時,在一次數學課上,老師給同學們出了一道著名的難題:「有一個數,3個3個地數,還餘2;5個5個地數,還餘3;7個7個地數,還餘2,請問這個得數是多少?」大家正在思考時,華羅庚站起來說:「23」他的回答使老師驚喜不已,並得到老師的表揚。

5、公元前500年,古希臘畢達哥拉斯(Pythagoras)學派的弟-子希勃索斯(Hippasus)發現了一個驚人的事實,一個正方形的對角線與其一邊的長度是不可公度的(若正方形邊長是1,則對角線的長不是一個有理數)這一不可公度性與畢氏學派「萬物皆為數」(指有理數)的哲理大相徑庭。

這一發現使該學派領導人惶恐、惱怒,認為這將動搖他們在學術界的統治地位。希勃索斯因此被囚禁,受到百般折磨,最後競遭到沉舟身亡的懲處。

不可通約的本質是什麼?長期以來眾說紛壇,得不到正確的解釋,兩個不可通約的比值也一直被認為是不可理喻的數。15世紀義大利著名畫家達.芬奇稱之為「無理的數」,17世紀德國天文學家開普勒稱之為「不可名狀」的數。

然而,真理畢竟是淹沒不了的,畢氏學派抹殺真理才是「無理」。人們為了紀念希勃索斯這位為真理而獻身的可敬學者,就把不可通約的量取名為「無理數」——這便是「無理數」的由來。

同時它導致了第一次數學危機。

⑻ 數學史上的故事和文章

簡稱「歐氏幾何」。幾何學的一門分科。公元前3世紀,古希臘數學家歐幾里德把人們公認的一些幾何知識作為定義和公理,在此基礎上研究圖形的性質,推導出一系列定理,組成演繹體系,寫出《幾何原本》,形成了歐氏幾何。在其公理體系中,最重要的是平行公理,由於對這一公理的不同認識,導致非歐幾何的產生。按所討論的圖形在平面上或空間中,分別稱為「平面幾何」與「立體幾何」。

歐幾里德幾何指按照歐幾里德的《幾何原本》構造的幾何學。

歐幾里德幾何有時就指平面上的幾何,即平面幾何。三維空間的歐幾里德幾何通常叫做立體幾何。 高維的情形請參看歐幾里德空間。

數學上,歐幾里德幾何是平面和三維空間中常見的幾何,基於點線面假設。數學家也用這一術語表示具有相似性質的高維幾何。

公理描述
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歐幾里德幾何的傳統描述是一個公理系統,通過有限的公理來證明所有的「真命題」。

歐幾里德幾何的五條公理是:

任意兩個點可以通過一條直線連接。
任意線段能無限延伸成一條直線。
給定任意線段,可以以其一個端點作為圓心,該線段作為半徑作一個圓。
所有直角都全等。
若兩條直線都與第三條直線相交,並且在同一邊的內角之和小於兩個直角,則這兩條直線在這一邊必定相交。
第五條公理稱為平行公理,可以導出下述命題:
通過一個不在直線上的點,有且僅有一條不與該直線相交的直線。
平行公理並不像其他公理那麼顯然。許多幾何學家嘗試用其他公理來證明這條公理,但都沒有成功。19世紀,通過構造非歐幾里德幾何,說明平行公理是不能被證明的。(若從上述公理體系中去掉平行公理,則可以得到更一般的幾何,即絕對幾何。)

從另一方面講,歐幾里德幾何的五條公理並不完備。例如,該幾何中的有定理:任意線段都是三角形的一部分。他用通常的方法進行構造:以線段為半徑,分別以線段的兩個端點為圓心作圓,將兩個圓的交點作為三角形的第三個頂點。然而,他的公理並不保證這兩個圓必定相交。 因此,許多公理系統的修訂版本被提出,其中有希爾伯特公理系統。

歐幾里德還提出了五個「一般概念」,也可以作為公理。當然,之後他還使用量的其他性質。

與同一事物相等的事物相等。
相等的事物加上相等的事物仍然相等。
相等的事物減去相等的事物仍然相等。
一個事物與另一事物重合,則它們相等。
整體大於局部。

歐氏幾何的建立
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歐氏幾何是歐幾里德幾何學的簡稱,其創始人是公元前三世紀的古希臘偉大數學家歐幾里德。在他以前,古希臘人已經積累了大量的幾何知識,並開始用邏輯推理的方法去證明一些幾何命題的結論。歐幾里德這位偉大的幾何建築師在前人准備的「木石磚瓦」材料的基礎上,天才般地按照邏輯系統把幾何命題整理起來,建成了一座巍峨的幾何大廈,完成了數學史上的光輝著作《幾何原本》。這本書的問世,標志著歐氏幾何學的建立。這部科學著作是發行最廣而且使用時間最長的書。後又被譯成多種文字,共有二千多種版本。它的問世是整個數學發展史上意義極其深遠的大事,也是整個人類文明史上的里程碑。兩千多年來,這部著作在幾何教學中一直占據著統治地位,至今其地位也沒有被動搖,包括我國在內的許多國家仍以它為基礎作為幾何教材。

一座不朽的豐碑
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歐幾里德將早期許多沒有聯系和未予嚴謹證明的定理加以整理,寫下《幾何原本》一書,使幾何學變成為一座建立在邏輯推理基礎上的不朽豐碑。這部劃時代的著作共分13卷,465個命題。其中有八卷講述幾何學,包含了現在中學所學的平面幾何和立體幾何的內容。但《幾何原本》的意義卻絕不限於其內容的重要,或者其對定理出色的證明。真正重要的是歐幾里德在書中創造的一種被稱為公理化的方法。

在證明幾何命題時,每一個命題總是從再前一個命題推導出來的,而前一個命題又是從再前一個命題推導出來的。我們不能這樣無限地推導下去,應有一些命題作為起點。這些作為論證起點,具有自明性並被公認下來的命題稱為公理,如同學們所學的「兩點確定一條直線」等即是。同樣對於概念來講也有些不加定義的原始概念,如點、線等。在一個數學理論系統中,我們盡可能少地先取原始概念和不加證明的若干公理,以此為出發點,利用純邏輯推理的方法,把該系統建立成一個演繹系統,這樣的方法就是公理化方法。歐幾里德採用的正是這種方法。他先擺出公理、公設、定義,然後有條不紊地由簡單到復雜地證明一系列命題。他以公理、公設、定義為要素,作為已知,先證明了第一個命題。然後又以此為基礎,來證明第二個命題,如此下去,證明了大量的命題。其論證之精彩,邏輯之周密,結構之嚴謹,令人嘆為觀止。零散的數學理論被他成功地編織為一個從基本假定到最復雜結論的系統。因而在數學發展史上,歐幾里德被認為是成功而系統地應用公理化方法的第一人,他的工作被公認為是最早用公理法建立起演繹的數學體系的典範。正是從這層意義上,歐幾里德的《幾何原本》對數學的發展起到了巨大而深遠的影響,在數學發展史上樹立了一座不朽的豐碑。

歐氏幾何的完善
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公理化方法已經幾乎滲透於數學的每一個領域,對數學的發展產生了不可估量的影響,公理化結構已成為現代數學的主要特徵。而作為完成公理化結構的最早典範的《幾何原本》,用現代的標准來衡量,在邏輯的嚴謹性上還存在著不少缺點。如一個公理系統都有若干原始概念(或稱不定義概念),如點、線、面就屬於這一類。歐幾里德對這些都做了定義,但定義本身含混不清。另外,其公理系統也不完備,許多證明不得不藉助於直觀來完成。此外,個別公理不是獨立的,即可以由其他公理推出。這些缺陷直到1899年德國數學家希爾伯特的在其《幾何基礎》出版時得到了完善。在這部名著中,希爾伯特成功地建立了歐幾里德幾何的完整、嚴謹的公理體系,即所謂的希爾伯特公理體系。這一體系的建立使歐氏幾何成為一個邏輯結構非常完善而嚴謹的幾何體系。也標志著歐氏幾何完善工作的終結。

歐式幾何的意義
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由於歐式幾何具有鮮明的直觀性和有著嚴密的邏輯演繹方法相結合的特點,在長期的實踐中表明,它巳成為培養、提高青、少年邏輯思維能力的好教材。歷史上不知有多少科學家從學習幾何中得到益處,從而作出了偉大的貢獻。

少年時代的牛頓在劍橋大學附近的夜店裡買了一本《幾何原本》,開始他認為這本書的內容沒有超出常識范圍,因而並沒有認真地去讀它,而對笛卡兒的「坐標幾何」很感興趣而專心攻讀。後來,牛頓於1664年4月在參加特列台獎學金考試的時候遭到落選,當時的考官巴羅博士對他說:「因為你的幾何基礎知識太貧乏,無論怎樣用功也是不行的。」這席談話對牛頓的震動很大。於是,牛頓又重新把《幾何原本》從頭到尾地反復進行了深入鑽研,為以後的科學工作打下了堅實的數學基礎。

近代物理學的科學巨星愛因斯坦也是精通幾何學,並且應用幾何學的思想方法,開創自己研究工作的一位科學家。愛因斯坦在回憶自己曾走過的道路時,特別提到在十二歲的時候「幾何學的這種明晰性和可靠性給我留下了一種難以形容的印象」。後來,幾何學的思想方法對他的研究工作確實有很大的啟示。他多次提出在物理學研究工作中也應當在邏輯上從少數幾個所謂公理的基本假定開始。在狹義相對論中,愛因斯坦就是運用這種思想方法,把整個理論建立在兩條公理上:相對原理和光速不變原理。

在幾何學發展的歷史中,歐幾里得的《幾何原本》起了重大的歷史作用。這種作用歸結到一點,就是提出了幾何學的「根據」和它的邏輯結構的問題。在他寫的《幾何原本》中,就是用邏輯的鏈子由此及彼的展開全部幾何學,這項工作,前人未曾作到。

但是,在人類認識的長河中,無論怎樣高明的前輩和名家,都不可能把問題全部解決。由於歷史條件的限制,歐幾里得在《幾何原本》中提出幾何學的「根據」問題並沒有得到徹底的解決,他的理論體系並不是完美無缺的。比如,對直線的定義實際上是用一個未知的定義來解釋另一個未知的定義,這樣的定義不可能在邏輯推理中起什麼作用。又如,歐幾里得在邏輯推理中使用了「連續」的概念,但是在《幾何原本》中從未提到過這個概念。

現代方法
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如今,歐幾里德幾何的構造通常不是通過公理化方法,而是通過解析幾何。通過這種方法,可以像證明定理一樣證明歐幾里德(或非歐幾里德)幾何中的公理
現代應用
21世紀主要應用的是歐式幾何!歐式幾何成為 現代人有目共睹的數學幾何

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